最近，欧洲航天局的“欧几里德”空间望远镜（Euclid）新发现了 31 个迄今已知最古老的类星体。其中两个类星体所处的宇宙年龄只有 6.6 亿年，还不足当前宇宙年龄的 5%，然而它们释放出的能量达到了太阳的 10000 亿倍，并且还在迅速成长。
“欧几里得”望远镜艺术效果图（来源：ESA）
类星体（quasar）是宇宙中最神秘的天体之一，它是在射电天文学发展起来之后才被天文学家所了解到，当时被称为20世纪60年代天体物理学“四大发现”之一。“类星体”的字面意思是“类似恒星一样的天体”，其显著特点就是“看上去像恒星”，然而因为它们同时拥有极高的光度——超过普通恒星的数百亿倍至上万亿倍，以及十分遥远的距离——几亿至100多亿光年，这些特征表明它们绝不是恒星之类。后来天文学家普遍认为，类星体应当是一种活动星系核，即由于星系核心超大质量黑洞正在吞噬大量物质而释放出巨大的能量。
类星体的艺术想象画（来源：ESA）
如果进一步深究类星体，你会觉得越来越有意思。因为类星体背后的物理逻辑就是超大质量黑洞在大快朵颐——首先要有超大质量黑洞，其次它正在“吃”东西。你会发现，在离我们很近的星系和星系团中，类星体很罕见，例如我们的银河系，核心有超大质量黑洞，但它周围可“吃”的东西不多，因此它就没有太大的辐射。而在宇宙极早期，如果星系尚未形成，或超大质量黑洞尚未形成，也不会变成类星体。所以，类星体代表了星系生命中的一个短暂阶段，也是整个宇宙最为活跃的时期，称得上是“青春期”宇宙的标志。
这样一解释，或许你就能明白为什么几十年来天文学家一直在寻找宇宙中最早的类星体。这些神秘的天体能揭示宇宙早期发生的事情，包括第一代超大质量黑洞是如何形成的，星系是如何形成和演化的，甚至宇宙是如何慢慢长大的。但是，早期宇宙中的类星体很难找到，因为那时候宇宙还太年轻，给星系成长发育的时间不够多，很少有星系长得足够大，而那些类星体的光就算再强，也因为距离遥远显得十分微弱，又容易与更靠近我们的恒星混淆。
根据“欧几里得”望远镜数据找到的31个类星体，红点为创纪录的最遥远的两个类星体（来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA/Planck Collaboration/A. Mellinger）
2023年发射的“欧几里得”正在深入挖掘古代宇宙历史中这一神秘的部分，并取得了令人兴奋的结果。研究人员在发表于7月6日《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上的一项研究成果中表示，“欧几里得”一举发现了早期宇宙中的 31 个新类星体，红移量（z）在 6.6 ~ 7.8 之间，相当于距离地球约 130 亿光年。其中有 12 个类星体红移超过 7，最远最古老的是编号为 EUCL J172902.75+641018.1 和 EUCL J125308.55+705432.3 的两个类星体，红移分别为 7.77 和 7.69，创下了迄今为止发现的最古老类星体的新纪录。此前纪录是 2021 年探测到的 z~7.64。
红移量最大（距离最远、最古老）的类星体EUCL J1729+6410（z ≈ 7.77），对应宇宙年龄 6.62 亿年。上排分别是“欧几里得”望远镜上可见光波段（550-900nm）和三个红外波段（920-2000nm）的图像。下排为红外光谱。累积曝光时间为10080秒（2.8小时）（来源：Yang et al. 2026）
每一个类星体的背后，都藏着一个质量为太阳千万倍至数亿倍的吞天巨兽——超大质量黑洞。不仅如此，天文学家对这些类星体进行多波段后随观测，进一步揭示了它们令人咋舌的生长环境。例如对类星体 EUCL J125308.55+705432.3 的宿主星系所做研究表明，这个星系的质量已经有我们现在的银河系的 1/10，并且它正在以每年 250 倍太阳质量的速度产生恒星，而我们银河系每年大约只产 1 个“太阳”。宇宙尚且年轻，如此巨大的系统又是如何形成和快速增长的呢？这是天体物理学中最迷人的话题之一。
31个新发现的类星体中的15个（每张照片的正中心的红色暗点）。第一行第一和第二个是最遥远的两个EUCL J172902.75+641018.1 和 EUCL J125308.55+705432.3（来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA/Euclid Science Ground Segment and Antoine Basset）
研究人员认为，过去在地面上看到的类星体，大多属于偏亮的，因而更容易被发现，而这次发现的新类星体显得比较“普通”，距离又远又不亮，这恰恰是更具价值的，因为它们很可能更具代表性。这是“欧几里得”望远镜理想的太空环境、优秀的光学质量和较高的巡天效率所体现出来的优势。未来“欧几里得”巡天计划将覆盖超过三分之一的天空，有望观测数十亿个星系，届时还将发现更多遥远的类星体，绘就宇宙的“青春纪念册”。
参考资料
[1] D. Yang, et al. Euclid: Discovery of 31 new quasars at 6.6 < z < 7.8, A&A, 711, July 2026 (DOI: 10.1051/0004-6361/202658883)
[2] https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Euclid_discovers_the_most_ancient_quasar_in_the_Universe
[3] https://www.astronomy.com/science/euclid-spots-the-oldest-known-quasars/
热门跟贴